化工窑炉扩散燃烧单元的制作方法

本实用新型属于工业燃烧设备领域，涉及一种化工窑炉扩散燃烧单元。

背景技术：

很多工业窑炉安装有多个大型燃烧器，一个大型燃烧器又是由多个燃烧单元组成的，因此，燃烧单元的燃烧状况决定了整个燃烧器和窑炉的燃烧状况。目前许多工业窑炉的燃烧器燃烧单元结构比较简单粗放，多是直喷式，升温慢，燃烧温度低，炉内温度埸不均匀，燃烧效果不好，能耗高，一氧化碳和氮氧化合物排放超标。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种化工窑炉扩散燃烧单元，旨在实现节能、减排的目的。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

化工窑炉扩散燃烧单元，包括一个燃气管、设置在燃气管后端并与外部燃气连通的燃气接口、设置在燃气管前端的燃气喷嘴、与燃气喷嘴连通的空燃收缩混合腔、与空燃收缩混合腔连通的混合气通道腔、与混合气通道腔连通的混合气扩张腔以及安装在混合气扩张腔前端的燃烧头，燃烧头由环形的燃烧杯和置于燃烧杯内的锥形的炉头分火帽组成，燃烧杯的前端向外倾斜进而使燃烧杯的前端的内表面形成一个环形内锥面，锥形的炉头分火帽朝后的方向上有三个锥面，第一锥面位于混合气扩张腔内起到导流燃气作用；第二锥面在燃烧杯内起到分散燃气作用，第三锥面与燃烧杯的轴线之间的夹角为α，α为135～145°燃烧杯的环形内锥面与第三锥面平行并有缝隙进而形成环形主火焰喷口，环形主火焰喷口的轴线与炉头分火帽的轴线之间的夹角为β，β与α相等，炉头分火帽前端中心有向内凹陷的锥形的凹坑，炉头分火帽上位于第二锥面与凹坑的凹面之间均布有多个向内倾斜的通孔结构的稳焰喷孔，稳焰喷孔与炉头分火帽的轴线之间的夹角为e，e为25～30°。

进一步的技术方案为：

环形主火焰喷口应满足以下条件：环形主火焰喷口的长度l与环形主火焰喷口的宽度w之间的比值大于等于2。

本实用新型通过锥面将燃气均匀扩散成环状由燃烧头喷出，燃气扩散均匀，流速提高，稳焰喷孔的设置保证了燃气在高整流动下的燃烧效果和燃烧稳定性，提高了燃气的燃烧效果，升温快，炉内温度均匀，节约能源，减少了一氧化碳和氮氧化合物的排放量，经测量，节能达到10％以上，降低一氧化碳和氮氧化合物的排放量5～10％。

附图说明

图1为本实用新型提供的化工窑炉扩散燃烧单元的纵向剖视图。

图中：1.燃气接口，2.燃气管，3.燃气喷嘴，4.空燃收缩混合腔，5.混合气通道腔，6.混合气扩张腔，7.燃烧杯，8.炉头分火帽，9.环形主火焰喷口，10.第一锥面，11.第二锥面，12.第三锥面，13.稳焰喷孔。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型具体实施方式，详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种化工窑炉扩散燃烧单元，如图1所示，包括一个燃气管2、设置在燃气管后端并与外部燃气连通的燃气接口1、设置在燃气管2前端的燃气喷嘴3、与燃气喷嘴3连通的空燃收缩混合腔4、与空燃收缩混合腔4连通的混合气通道腔5、与混合气通道腔5连通的混合气扩张腔6、安装在混合气扩张腔6前端的燃烧头，燃烧头由环形的燃烧杯7和置于燃烧杯7内的锥形的炉头分火帽8组成，燃烧杯7的前端向外倾斜进而使燃烧杯7的前端的内表面形成一个环形内锥面，锥形的炉头分火帽8朝后的方向上有三个锥面，第一锥面10位于混合气扩张腔6内起到导流燃气作用；第二锥面11在燃烧杯7内起到分散燃气作用，第三锥面12与燃烧杯7的轴线之间的夹角为α，α为135～145°燃烧杯7的环形内锥面与第三锥面12平行并有缝隙进而形成环形主火焰喷口9，环形主火焰喷口9的轴线与炉头分火帽8的轴线之间的夹角为β，β与α相等，炉头分火帽8前端中心有向内凹陷的锥形的凹坑，炉头分火帽8上位于第二锥面11与凹坑的凹面之间均布有8个向内倾斜的通孔结构的稳焰喷孔13，稳焰喷孔13与炉头分火帽8的轴线之间的夹角为e，e为25～30°。环形主火焰喷口9应满足以下条件：环形主火焰喷口9的长度l与环形主火焰喷口9的宽度w之间的比值大于等于2。

技术特征：

1.化工窑炉扩散燃烧单元，包括一个燃气管(2)、设置在燃气管后端并与外部燃气连通的燃气接口(1)、设置在燃气管(2)前端的燃气喷嘴(3)、与燃气喷嘴(3)连通的空燃收缩混合腔(4)、与空燃收缩混合腔(4)连通的混合气通道腔(5)、与混合气通道腔(5)连通的混合气扩张腔(6)以及安装在混合气扩张腔(6)前端的燃烧头，燃烧头由环形的燃烧杯(7)和置于燃烧杯(7)内的锥形的炉头分火帽(8)组成，其特征在于，燃烧杯(7)的前端向外倾斜进而使燃烧杯(7)的前端的内表面形成一个环形内锥面，锥形的炉头分火帽(8)朝后的方向上有三个锥面，第一锥面(10)位于混合气扩张腔(6)内起到导流燃气作用；第二锥面(11)在燃烧杯(7)内起到分散燃气作用，第三锥面(12)与燃烧杯(7)的轴线之间的夹角为α，α为135～145°燃烧杯(7)的环形内锥面与第三锥面(12)平行并有缝隙进而形成环形主火焰喷口(9)，环形主火焰喷口(9)的轴线与炉头分火帽(8)的轴线之间的夹角为β，β与α相等，炉头分火帽(8)前端中心有向内凹陷的锥形的凹坑，炉头分火帽(8)上位于第二锥面(11)与凹坑的凹面之间均布有多个向内倾斜的通孔结构的稳焰喷孔(13)，稳焰喷孔(13)与炉头分火帽(8)的轴线之间的夹角为e，e为25～30°。

2.根据权利要求1所述的化工窑炉扩散燃烧单元，其特征在于，环形主火焰喷口(9)应满足以下条件：

环形主火焰喷口(9)的长度l与环形主火焰喷口(9)的宽度w之间的比值大于等于2。

技术总结
本实用新型提供了一种化工窑炉扩散燃烧单元，燃烧杯的后端向外倾斜进而使燃烧杯的后端的内表面形成一个环形内锥面，炉头分火帽的第一锥面位于混合气扩张腔内起到导流燃气作用；第二锥面在燃烧杯内起到分散燃气作用，第三锥面与燃烧杯的轴线之间的夹角α为135～145°，燃烧杯的环形内锥面与第三锥面平行并有缝隙进而形成环形主火焰喷口，环形主火焰喷口的轴线与炉头分火帽的轴线之间的夹角为β，β与α相等，炉头分火帽上位于第二锥面与凹坑的凹面之间均布有多个向内倾斜的通孔结构的稳焰喷孔，稳焰喷孔与炉头分火帽的轴线之间的夹角e为25～30°；本实用新型提高了燃气的燃烧效果，节约能源，减少了一氧化碳和氮氧化合物的排放量。

技术研发人员：穆瑞力;屠同舟;李文财
受保护的技术使用者：北京中宇先创能源科技有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.08.10